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Aire frente a la niebla de aceite enfriamiento del eje para centros de mecanizado de 24 kRPM

2025-08-12

1.

Moderno 24kRPMcentros de mecanizadoEl calor incontrolado causa degradación de rodamientos, errores geométricos y fallas catastróficas.La niebla de petróleo promete una mejor transferencia térmicaEste trabajo cuantifica las compensaciones de rendimiento mediante pruebas de grado de producción.

2. Métodos

2.1 Diseño experimental

Plataforma de prueba:Mazak VTC-800C con eje ISO 40 de 24 rpm
pieza de trabajo:Bloques de Ti-6Al-4V (150 × 80 × 50 mm)
Las herramientasFabricación en la cual se utilicen materiales de construcción
Agentes de refrigeración:
- En el aire:6 bar de aire comprimido filtrado
- Neve de aceite:Unilube 320 (5% de volumen de aceite/aire)

2.2 Adquisición de datos

Sensor de la misma	Ubicación	Tasa de muestreo
El termoparejo TC1	Carrera de rodamientos delanteros	10 Hz
El termoparejo TC2	Núcleo del estator del motor	10 Hz
Displacer por láser	Radial de la nariz del husillo	50 Hz

Protocolo de ensayo:Se repiten ciclos de rugosidad de 3 horas (profundidad axial 8 mm, alimentación 0,15 mm/diente) hasta el equilibrio térmico.

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3Resultados

3.1 Rendimiento a temperatura

Enlace de imagen ficticia
Figura 1: La niebla de petróleo reduce las temperaturas máximas en un 38% en comparación con el enfriamiento por aire

Método de enfriamiento	En el caso de las emisiones de gases de efecto invernadero, el valor de las emisiones de gases de efecto invernadero es el valor de las emisiones de gases de efecto invernadero.	Tiempo de estabilización
El aire	20.3 °C ± 1,8 °C	142 minutos
Niebla de petróleo	9La temperatura de la superficie de la nave es de 0,7 °C ± 0,9 °C.	87 minutos

3.2 Impactos geométricos

El desplazamiento térmico está directamente correlacionado con la variación de temperatura (R2 = 0,94).

4Discutir.

4.1 Principales factores de eficiencia

La superioridad de la niebla de petróleo se debe a:

Capacidad térmica específica más alta (∼2,1 kJ/kg·K frente a aire de 1,0)
Refrigeración directa por cambio de fase en las interfaces de los rodamientos
Aislamiento reducido de la capa de borde

4.2 Compromiso operativo

Neve de aceite:Requiere sistemas de contención de aerosoles de aceite (+ $ 8,200 de adaptación posterior)
En el aire:Aumento de la frecuencia de reemplazo de rodamientos (cada 1.200 horas frente a las 2.000 horas)

Los datos de campo del proveedor de Boeing mostraron una reducción del 23% de la chatarra después de cambiar a niebla de petróleo en los flujos de trabajo de titanio.

5Conclusión

El enfriamiento por niebla de aceite supera a los sistemas basados en aire en el control térmico a 24kRPM, reduciendo el desplazamiento del husillo en un 58%.

Operaciones que excedan las 6 horas de funcionamiento continuo
Materiales con dureza > 40 HRC
Requisitos de tolerancias inferiores a 20 μm
Los estudios futuros deben cuantificar los efectos a largo plazo sobre el aislamiento del enrollamiento del estator.

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Aire frente a la niebla de aceite enfriamiento del eje para centros de mecanizado de 24 kRPM

1.

2. Métodos

2.1 Diseño experimental

2.2 Adquisición de datos

3Resultados

3.1 Rendimiento a temperatura

3.2 Impactos geométricos

4Discutir.

4.1 Principales factores de eficiencia

4.2 Compromiso operativo

5Conclusión

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